28 PICマイコンを用いた能動騒音制御系の制御性能機械創造工学課程 08302687 川﨑健史担当教員小林泰秀准教授１、背景・騒音制御は施設の騒音低減やヘッドフォンに用いられている。・能動騒音制御は、適応制御が用いられており、高性能な機器を必要とし、高価である。しかし、高気密・高断熱の施設など環境の変化が少ない場合は、ロバスト制御を用いて、またマイコン等の安価なハードウェアを用いても十分な性能が期待できる。２、目的今回重み関数は定数を利用している。図４、重み関数 3.離散化H∞制御問題を解き、補償器の状態空間表現を求める 4.状態空間表現をブロック対角可制御正準形に変換する５、制御実験本研究の目的は安価な能動騒音制御系を製作することである。表１、実装条件実装の条件(補償器の次数、係数の語長(有効桁)、サンプリング周期)と、制御性能の関連を実験的に明らかにする。実装の条件はそれぞれは独立していない。有効桁を長くするとデータ量が増大しPICの容量にも関わる。データ量が大きくなると計算量に影響しサンプリング周期に関わる。３、実験装置図１に実験装置概略図を示す。Spk wが騒音源で Spk uが制御音源である。Ref Micの音を元にErr Mic の位置で消音を行う。これらを動作させるためPC、 PIC、回路等がある。 PICマイコンとは周辺機器の制御を行うためのICである。 PICに実装する時はPCで作成した補償器をそのまま実装はできない。２進表記で小数点以下に有効桁を設定し、制限するので実装誤差が起こる。例補償器のある値を0.6として状態ｘ(整数)との積図５、実装１での結果 0.6(10)＝0.10011・・・(2) で表され、0.6＊ｘは tmp=x>>1; sum=tmp; 図１、実験装置概略図 tmp>>=3; ４、補償器設計手順 sum+=tmp; tmp>>=1; sum+=tmp; 図６、実装２での結果図２、一般化プラント 1.周波数応答実験を行い、Gのノミナルプラントを求める計算による共振周波数 1次 ≒130Hz 2次 ≒260Hz 3次 ≒390Hz 計算式 fr  mc [ Hz] 2L 実装１は設計した補償器の値であり、十分な性能が得られている。実装２は実装１ほどではないが制御が掛かっている。実装３では一部消音していることがわかるが性能がよくない。これらの違いは有効桁を制限したことによる桁落ちの影響である。図７、実装３での結果６、まとめ図３、周波数応答結果（Ｇyu）周波数応答実験の結果を図３に示す。計算値と合っていることが確認できる。 Cは音速[m/s]、Ｌは管の全長[m] 2.モデル化誤差を加法的摂動モデルで考慮する G yu G (s)  G yu yu ( j )  G ( s)  WΔ( s) yu ( j )  W ( j ) ・PICにコントローラを実装し、実装誤差と制御性能の関連を実験的に検討した。・係数行列の有効桁が高い方が、良い制御性能が得られることを確認した。７、今後の課題・有効桁をさらに広く変化させて実験を行う。・コントローラの次数、サンプリング周期についても検討する。